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CN112879124A - 汽车尾气颗粒物吸附装置 - Google Patents

汽车尾气颗粒物吸附装置 Download PDF

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CN112879124A CN202110102262.9A CN202110102262A CN112879124A CN 112879124 A CN112879124 A CN 112879124A CN 202110102262 A CN202110102262 A CN 202110102262A CN 112879124 A CN112879124 A CN 112879124A
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discharge wire
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刘国强
万幸
刘莹
王安吉
张红生
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Dongfeng Motor Group Co Ltd
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    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
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Abstract

本发明涉及汽车尾气处理领域，公开了一种汽车尾气颗粒物吸附装置，包括颗粒收集器，颗粒收集器内部设有若干个第一通气孔，通气孔内穿有不与第一通气孔内壁接触的放电丝，颗粒收集器的两个端面外部各设有一个固定放电丝端部的放电丝固定板，颗粒收集器的端面与放电丝固定板之间留有间隙，放电丝固定板为框架结构，放电丝固定连接在放电丝固定板上，颗粒收集器和放电丝固定板分别通过导线连有电源的正负极。本发明汽车尾气颗粒物吸附装置，在保证较高汽车尾气颗粒物脱除效率的同时，不增加发动机排气背压，降低对发动机性能的影响。

Description

汽车尾气颗粒物吸附装置
技术领域
本发明涉及汽车尾气处理领域，具体涉及一种汽车尾气颗粒物吸附装置。
背景技术
随着经济社会和汽车工业的不断发展，汽车保有量和使用量逐年增加，由汽车使用带来的环境污染问题日趋严重，国家相关部门和行业关于汽车排放的法规也是日趋严苛。
其中，细微颗粒物是汽车排放尾气中的重要污染物之一，也是当前法规要求的重要检测项目之一。为了降低汽车尾气中的细微颗粒物含量，各大主机厂采用了各种方法，市场上常见的有柴油机颗粒捕集器(DPF)和汽油机颗粒捕集器(GPF)。DPF、GPF采用壁流的方式对汽车尾气中的颗粒物进行捕捉，虽然能实现不错的捕捉效率，但是也带来的一定的发动机排气背压升高问题，影响发动机的输出功率，降低了发动机的使用性能。
中国专利(公开日：2015年01月14日、公开号：CN204099004U)公开了一种汽车尾气综合处理系统，包括连接于汽车尾气管和消声器之间的静电除尘装置及温差发电装置，静电除尘装置包括电控模块以及依次连接的进气烟箱、收尘极、放电极和出气烟箱，放电极集成于收尘极轴心线处的电极丝上，温差发电装置包括集热器、温差发电片和散热片，集热器集成于进气烟箱上并与温差发电片的热端连接，温差发电片的冷端连接有散热片，温差发电片与电控模块相连，放电极电极丝与电控模块的负极相连，收尘极与电控模块的正极相连。本实用新型基于温差发电的原理(赛贝克效应)，利用汽车尾气中的余热进行发电，然后利用所产生的电能驱动静电除尘装置脱除尾气中的细微颗粒物，再生实现方式则利用了湿式静电除尘器的原理，即收尘极吸附了一定数量的颗粒物之后，通过水流冲刷的方式实现收尘极的再生。但该系统只在中心轴线处有电极丝作为放电极，放电均匀性差，颗粒物脱除效率有限；且放电极和收尘极间距过大，需要超高压才可以实现电晕放电，而在车辆上使用超高压可能会带来一定的安全风险，同时，湿式再生需要附带水箱、水泵，不仅增加了成本，而且会挤占底盘本就非常紧凑的布置空间；对整车重量控制也会带来影响，不利于整车轻量化发展；湿式再生过程中会产生大量水蒸气，会加剧收尘极的气蚀，降低设备的使用寿命；湿式再生的方式与超高压的兼容安全性也差。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种汽车尾气颗粒物吸附装置，在保证较高汽车尾气颗粒物脱除效率的同时，不增加发动机排气背压，降低对发动机性能的影响。
为实现上述目的，本发明所设计的汽车尾气颗粒物吸附装置，包括颗粒收集器，所述颗粒收集器由导电材料制成，所述颗粒收集器内部沿排气方向设有相互间隔且呈阵列排布的若干个第一通气孔，所述第一通气孔在排气方向上贯穿所述颗粒收集器的两端，所述通气孔内穿有不与所述第一通气孔内壁接触的放电丝，所述放电丝与所述第一通气孔的延伸方向平行，所述颗粒收集器的两个端面外部各设有一个固定所述放电丝端部的放电丝固定板，所述颗粒收集器的端面与所述放电丝固定板之间留有间隙，所述放电丝固定板由导电材料制成，所述放电丝固定板为框架结构，所述放电丝固定连接在所述放电丝固定板上，所述颗粒收集器和放电丝固定板分别通过导线连有电源的正负极。
优选地，所述颗粒收集器与所述放电丝固定板之间的间隙设置有绝缘板，所述绝缘板上与所述第一通气孔配套的第二通气孔。
优选地，所述第二通气孔的大小、形状、位置和数量均与所述颗粒收集器上的所述第一通气孔一一对应。
优选地，还包括将所述颗粒收集器、绝缘板和放电丝固定板包裹的壳体，所述壳体上开设有供所述导线穿过的导线孔。
优选地，所述第一通气孔的孔壁上设有若干个间隔排列的芒刺。
优选地，所述第一通气孔为圆形孔。
优选地，所述放电丝固定板由若干根导电丝交叉连结组成，所述导电丝的交叉连结点一一对应的位于所述第一通气孔的圆心上，所述导电丝的交叉连结点上连有与其对应的所述第一通气孔内的放电丝的端部。
优选地，所述放电丝固定板由若干根横向等距排列的导电丝与若干根纵向等距排列的导电丝组成，横向的导电丝与纵向的导电丝形成的交叉连接点一一对应的位于所述第一通气孔的圆心上，横向的导电丝与纵向的导电丝形成的连接交叉点上连有与其对应的所述第一通气孔内的放电丝的端部。
优选地，所述导线上设有控制模块，用于控制吸附装置的运行。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、阵列设置的具有放电丝的多个第一通气孔可形成多个强电场，使吸附装置具有较高的汽车尾气颗粒物脱除效率，同时不会增加发动机排气背压，降低了尾气处理对发动机性能的影响，且放电工作电压相对较低，安全性高；
2、实现吸附装置的小型化和轻量化，便于在车辆上布置安装，避免过多挤占底盘的布置空间，利于整车的轻量化发展；
3、通过控制电压输入即可实现吸附装置的功能再生，而无需设置额外的水箱、水泵的结构，且不会产生水蒸气等降低设备使用寿命的副产物。
附图说明
图1为本发明汽车尾气颗粒物吸附装置的结构示意图；
图2为图1中颗粒收集器、放电丝和放电丝固定板之间的连接示意图；
图3为图1中颗粒收集器的截面图；
图4为图2中第一通气孔内部结构示意图；
图5为图1中绝缘板的结构示意图；
图6为另一实施例中颗粒收集器和绝缘板的结构示意图。
图中各部件标号如下：
颗粒收集器1、第一通气孔2、放电丝3、放电丝固定板4、导线5、绝缘板6、壳体7、芒刺8、控制模块9、导电丝10、第二通气孔11。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1、图2及图3所示，本发明汽车尾气颗粒物吸附装置，包括颗粒收集器1，颗粒收集器1由导电材料制成，颗粒收集器1内部沿排气方向设有相互间隔且呈阵列排布的若干个第一通气孔2，第一通气孔2为圆形孔，如图4所示，第一通气孔2的孔壁上设有若干个间隔排列的芒刺8，芒刺8在第一通气孔2的孔壁上等间距均匀排布，第一通气孔2在排气方向上贯穿颗粒收集器1的两端，通气孔2内穿有不与第一通气孔2内壁接触的放电丝3，放电丝3与第一通气孔2的延伸方向平行，放电丝3与第一通气孔2的中心轴线重合，颗粒收集器1的两个端面外部各设有一个固定放电丝3端部的放电丝固定板4，颗粒收集器1的端面与放电丝固定板4之间留有间隙，本实施例中，结合图5所示，颗粒收集器1与放电丝固定板4之间的间隙设置有绝缘板6，绝缘板6上与第一通气孔2配套的第二通气孔11，第二通气孔11的大小、形状、位置和数量均与颗粒收集器1上的第一通气孔2一一对应，且第一通气孔2的圆心位于放电丝固定板4上的投影均位于放电丝固定板4的框架结构实体上，放电丝固定板4由导电材料制成，电丝固定板4为框架结构，放电丝3固定连接在放电丝固定板4上，尾气穿过电丝固定板4的框架结构进入第一通气孔2，颗粒收集器1和放电丝固定板4分别通过导线5连有电源的正负极，导线5上设有控制模块9。
另外，本实施例中，还包括将颗粒收集器1、绝缘板6和放电丝固定板4包裹的壳体7，壳体7上开设有供导线5穿过的导线孔。
另外，在其它实施例中，放电丝固定板4由若干根导电丝10交叉连结组成，导电丝10的交叉连结点一一对应的位于第一通气孔2的圆心上，导电丝10的交叉连结点上连有与其对应的第一通气孔2内的放电丝3的端部。
同样地，在其它实施例中，如图6所示，放电丝固定板4还可以由若干根横向等距排列的导电丝10与若干根纵向等距排列的导电丝10组成，横向的导电丝10与纵向的导电丝10形成的连接交叉点一一对应的位于第一通气孔2的圆心上，横向的导电丝10与纵向的导电丝10形成的连接交叉点上连有与其对应的第一通气孔2内的放电丝3的端部。
本实施例使用时，颗粒收集器1与电源的正极相连，放电丝固定板4与电源的负极连接。车辆开始运行后，发动机排出的气体经放电丝固定板4框架结构的单体框、绝缘板6上的第二通气孔11进入颗粒收集器1的第一通气孔2。同时，控制模块9将装置与电源接通并将装置的输入电压调至工作电压，使得颗粒收集器1的第一通气孔2与位于第一通气孔2中轴线的放电丝3之间形成不均匀的强电场。流经第一通气孔2的汽车尾气在此电场的作用下被电离，形成大量正、负离子。电离形成的负离子在电场作用下快速向颗粒收集器1第一通气孔2的内壁移动，并与汽车尾气中的细微颗粒物结合在一起，使尾气中的细微颗粒物荷电，荷电后的细微颗粒物在电场作用下被吸附在第一通气孔2的内壁上。
随着运行时间的增加，第一通气孔2的内壁上的颗粒物逐渐积累增多，控制模块9通过控制输入电压，使电晕区扩大并覆盖积累的颗粒物。第一通气孔2内壁上积累的颗粒物在电晕区被氧化燃烧，从而实现吸附装置的再生。
本发明汽车尾气颗粒物吸附装置，通过阵列设置的具有放电丝3的多个第一通气孔2可形成多个强电场，使吸附装置具有较高的汽车尾气颗粒物脱除效率，同时不会增加发动机排气背压，降低了尾气处理对发动机性能的影响，且放电工作电压相对较低，安全性高；另外，实现吸附装置的小型化和轻量化，便于在车辆上布置安装，避免过多挤占底盘的布置空间，利于整车的轻量化发展；最后，通过控制电压输入即可实现吸附装置的功能再生，而无需设置额外的水箱、水泵的结构，且不会产生水蒸气等降低设备使用寿命的副产物。

Claims (9)

1.一种汽车尾气颗粒物吸附装置，包括颗粒收集器(1)，其特征在于：所述颗粒收集器(1)由导电材料制成，所述颗粒收集器(1)内部沿排气方向设有相互间隔且呈阵列排布的若干个第一通气孔(2)，所述第一通气孔(2)在排气方向上贯穿所述颗粒收集器(1)的两端，所述通气孔(2)内穿有不与所述第一通气孔(2)内壁接触的放电丝(3)，所述放电丝(3)与所述第一通气孔(2)的延伸方向平行，所述颗粒收集器(1)的两个端面外部各设有一个固定所述放电丝(3)端部的放电丝固定板(4)，所述颗粒收集器(1)的端面与所述放电丝固定板(4)之间留有间隙，所述放电丝固定板(4)由导电材料制成，所述放电丝固定板(4)为框架结构，所述放电丝(3)固定连接在所述放电丝固定板(4)上，所述颗粒收集器(1)和放电丝固定板(4)分别通过导线(5)连有电源的正负极。
2.根据权利要求1所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：所述颗粒收集器(1)与所述放电丝固定板(4)之间的间隙设置有绝缘板(6)，所述绝缘板(6)上与所述第一通气孔(2)配套的第二通气孔(11)。
3.根据权利要求2所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：所述第二通气孔(11)的大小、形状、位置和数量均与所述颗粒收集器(1)上的所述第一通气孔(2)一一对应。
4.根据权利要求1所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：还包括将所述颗粒收集器(1)、绝缘板(6)和放电丝固定板(4)包裹的壳体(7)，所述壳体(7)上开设有供所述导线(5)穿过的导线孔。
5.根据权利要求1所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：所述第一通气孔(2)的孔壁上设有若干个间隔排列的芒刺(8)。
6.根据权利要求1所述多向可调节减震防雷座椅，其特征在于：所述第一通气孔(2)为圆形孔。
7.根据权利要求1所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：所述放电丝固定板(4)由若干根导电丝(10)交叉连结组成，所述导电丝(10)的交叉连结点一一对应的位于所述第一通气孔(2)的圆心上，所述导电丝(10)的交叉连结点上连有与其对应的所述第一通气孔(2)内的放电丝(3)的端部。
8.根据权利要求1所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：所述放电丝固定板(4)由若干根横向等距排列的导电丝(10)与若干根纵向等距排列的导电丝(10)组成，横向的导电丝(10)与纵向的导电丝(10)形成的连接交叉点一一对应的位于所述第一通气孔(2)的圆心上，横向的导电丝(10)与纵向的导电丝(10)形成的连接交叉点上连有与其对应的所述第一通气孔(2)内的放电丝(3)的端部。
9.根据权利要求1所述汽车尾气颗粒物吸附装置，其特征在于：所述导线(5)上设有控制模块(9)。
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